湖南省衡阳市八中2023年高三“停课不停学”阶段性检测试题物理试题

这是一份湖南省衡阳市八中2023年高三“停课不停学”阶段性检测试题物理试题，共14页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
湖南省衡阳市八中2023年高三“停课不停学”阶段性检测试题物理试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、在地面上发射空间探测器用以探测其他行星，探测器的发射过程有三个主要阶段。先将探测器发射至地球环绕轨道，绕行稳定后，再开动发动机，通过转移轨道运动至所探测行星的表面附近的合适位置，该位置很接近星球表面，再次开动发动机，使探测器在行星表面附近做匀速圆周运动。对不同行星，探测器在其表面的绕行周期T与该行星的密度有一定的关系。下列4幅图中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
2、如图所示，一个圆盘绕过圆心O且与盘面垂直的竖直轴匀速转动角速度为，盘面上有一质量为m的物块随圆盘一起做匀速圆周运动，已知物块到转轴的距离为r，下列说法正确的是（ ）

A．物块受重力、弹力、向心力作用，合力大小为m2r
B．物块受重力、弹力、摩擦力、向心力作用，合力大小为m2r
C．物块受重力、弹力、摩擦力作用，合力大小为m2r
D．物块只受重力、弹力作用，合力大小为零
3、下列说法正确的是（　　）
A．中子与质子结合成氘核时吸收能量
B．卢瑟福的粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的
C．入射光照射到某金属表面发生光电效应，若仅减弱该光的强度，则不可能发生光电效应
D．根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道，原子的能量减少，电子的动能增加
4、如图所示， 理想变压器的原副线圈的匝数比为10：1， 在原线圈接入u=30sin(100πt) V的正弦交变电压。若闭合开关后灯泡L正常发光，且灯泡L正常发光时的电阻为1.5Ω，电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是（ ）

A．副线圈中交变电流的频率为5Hz B．电压表的示数为3V
C．电流表的示数为20A D．灯泡L的額定功率为3W
5、空间某区域存在一方向垂直于纸面向外、大小随时间均匀变化的匀强磁场，磁场边界ef如图所示，现有一根粗细均匀金属丝围成的边长为L的正方形线框固定在纸面内，t=0时刻磁场方向如图甲所示，磁感应强度B随时间t变化关系如图乙所示，则（　　）

A．0~t1：e点电势高于f点电势
B．0~t1：
C．t1~t2：金属框中电流方向顺时针
D．0~t2：ab所受安培力方向始终不变
6、在下列四个核反应方程中，x1、x2、x3和x4各代表某种粒子。
①②③④以下判断正确的是（　　）
A．x1是质子 B．x2是中子 C．x3是α粒子 D．x4是氘核
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、在风洞实验室内的竖直粗糙墙面上放置一钢板，风垂直吹向钢板，在钢板由静止开始下落的过程中，作用在钢板上的风力恒定．用EK、E、v、P分别表示钢板下落过程中的动能、机械能、速度和重力的功率，关于它们随下落高度或下落时间的变化规律，下列四个图象中正确的是（　　）

A． B．
C． D．
8、下列说法正确的有（ ）
A．研究表明，一般物体的电磁辐射仅与温度有关
B．电子的衍射图样证实了电子的波动性
C．α粒子散射实验是估测原子核半径最简单的方法
D．结合能越大的原子核，核子的平均质量越大
9、有一轻杆固定于竖直墙壁上的点，另一端固定一轻滑轮，一足够长的细绳一端挂一质量为的物体，跨过定滑轮后另一端固定于竖直墙壁上的点，初始时物体处于静止状态，两点间的距离等于两点间的距离，设与竖直墙壁的夹角为，不计滑轮与细绳的摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．系统平衡时杆对滑轮的力一定沿杆的方向
B．若增大杆长，与位置不变且保持，使角增大，则杆对滑轮弹力的方向将偏离杆
C．若保持点的位置不变，将绳子的固定点点向上移动，则杆对滑轮的弹力变大
D．若保持与竖直墙壁的夹角不变，将轻杆的固定点向下移动，则杆对滑轮弹力的方向不变
10、如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示（图示磁感应强度方向为正），MN始终保持静止，则0～t2时间（   ）

A．电容器C的电荷量大小始终没变 B．电容器C的a板先带正电后带负电
C．MN所受安培力的大小始终没变 D．MN所受安培力的方向先向右后向左
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。
A．待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5V，内阻约几欧姆
B．直流电压表V1、V2，量程均为3V，内阻约为3kΩ
C．定值电阻R0，阻值未知
D．滑动变阻器R，最大阻值Rm
E．导线若干和开关
(1)根据如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，把图乙中的实物连成实验电路_____；

(2)实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻R0，方法是把滑动变阻器R调到最大阻值Rm，再闭合开关，电压表V1和V2的读数分别为U10、U20，则R0=_____（U10、U20、Rm表示）；
(3)实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1-U2图像如图所示，图中直线斜率为k，与纵轴的截距为a，则两节干电池的总电动势E=_____，总内阻r=_____（用k、a、R0表示）。

12．（12分）用图所示实验装置验证机械能守恒定律．通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间t，测出AB之间的距离h．实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束．

(1)为了验证机械能守恒定律，还需要测量下列哪些物理量_____．
A．A点与地面间的距离H
B．小铁球的质量m
C．小铁球从A到B的下落时间tAB
D．小铁球的直径d
(2)小铁球通过光电门时的瞬时速度v=_____，若下落过程中机械能守恒，则与h的关系式为=_____．
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，竖直光滑的半圆轨道ABC固定在粗糙水平面上，直径AC竖直。小物块P和Q之间有一个被压缩后锁定的轻质弹簧，P、Q和弹簧作为一个系统可视为质点。开始时，系统位于4处，某时刻弹簧解锁（时间极短）使P、Q分离，Q沿水平面运动至D点静止，P沿半圆轨道运动并恰能通过最高点C，最终也落在D点。已知P的质量为m1=0.4kg，Q的质量为m2=0.8kg，半圆轨道半径R=0.4m，重力加速度g取l0m/s2，求：
（I）AD之间的距离；
（2）弹簧锁定时的弹性势能；
（3）Q与水平面之间的动摩擦因数。（结果保留两位小数）

14．（16分）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质．一段横截面积为S、长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，一个电子电量为e．该导线通有恒定电流时，导线两端的电势差为U，假设自由电子定向移动的速率均为v．
（1）求导线中的电流I；
（2）所谓电流做功，实质上是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功．为了求解在时间t内电流做功W为多少，小红和小明给出了不同的想法：
小红记得老师上课讲过，W=UIt，因此将第（1）问求出的I的结果代入，就可以得到W的表达式．但是小红不记得老师是怎样得出W=UIt这个公式的．小明提出，既然电流做功是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功，那么应该先求出导线中的恒定电场的场强，即，设导体中全部电荷为q后，再求出电场力做的功，将q代换之后，小明没有得出W=UIt的结果．
请问你认为小红和小明谁说的对？若是小红说的对，请给出公式的推导过程；若是小明说的对，请补充完善这个问题中电流做功的求解过程．
（3）为了更好地描述某个小区域的电流分布情况，物理学家引入了电流密度这一物理量，定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量．若已知该导线中的电流密度为j，导线的电阻率为ρ，试证明：．
15．（12分）图甲为光滑金属导轨制成的斜面，导轨的间距为，左侧斜面的倾角，右侧斜面的中间用阻值为的电阻连接。在左侧斜面区域存在垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，右侧斜面轨道及其右侧区域中存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为。在斜面的顶端e、f两点分别用等长的轻质柔软细导线连接导体棒ab，另一导体棒cd置于左侧斜面轨道上，与导轨垂直且接触良好，ab棒和cd棒的质量均为，ab棒的电阻为，cd棒的电阻为。已知t=0时刻起，cd棒在沿斜面向下的拉力作用下开始向下运动(cd棒始终在左侧斜面上运动)，而ab棒在水平拉力F作用下始终处于静止状态，F随时间变化的关系如图乙所示，ab棒静止时细导线与竖直方向的夹角。其中导轨的电阻不计，图中的虚线为绝缘材料制成的固定支架。

(1)请通过计算分析cd棒的运动情况；
(2)若t=0时刻起，求2s内cd受到拉力的冲量；
(3)3 s内电阻R上产生的焦耳热为2. 88 J，则此过程中拉力对cd棒做的功为多少?



参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、B
【解析】
设行星质量为M，半径为R。则由

可得探测器在行星表面绕行的周期

行星的体积，又有
解以上各式并代入数据得

取对数得

对照题给函数图像，B正确，ACD错误；
故选B。
2、C
【解析】
对物体进行受力分析可知物体受重力、圆盘对它的支持力及摩擦力作用。
物体所受的合力等于摩擦力，合力提供向心力。根据牛顿第二定律有：

选项ABD错误，C正确。
故选C。
3、D
【解析】
A．中子与质子结合成氘核的过程中有质量亏损，释放能量，故A错误；
B．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子的核式结构模型，故B错误；
C．根据光电效应方程知

入射光的频率不变，若仅减弱该光的强度，则仍一定能发生光电效应，故C错误；
D．电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，放出光子，总能量减小；根据

可知半径越小，动能越大，故D正确。
故选D。
4、B
【解析】
A．根据可得该交变电流的频率f=50Hz，变压器不改变频率，所以副线圈中交变电流的频率为50 Hz，A项错误；
B．原线圈所接的交变电压最大值为V，则有效值为30V，根据，代入数值解得U=3V，即电压表的示数为3V，B项正确；
C．灯泡L正常发光时，副线圈中的电流为
A=2 A
C项错误；
D．灯泡L的额定功率
P=I2R=6W
D项错误。
故选B。
5、B
【解析】
A．0~t1时间内垂直于纸面向外的磁场减弱，根据楞次定律可知感应电流产生的磁场垂直于纸面向外，根据安培定则可知感应电流为逆时针方向，在电源内部，电流从负极流向正极，故f电势高于e的电势，A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律，感应电动势：


B正确；
C．根据楞次定律，0~t2金属框中电流方向为逆时针，C错误；
D．根据左手定则，0~t1安培力水平向左，t1~t2安培力水平向右，D错误。
故选B。
6、C
【解析】
A．根据质量数和电荷数守恒得x1的电荷数为0，质量数为1，所以x1是中子，故A错误；
B．根据质量数和电荷数守恒得x2的电荷数为1，质量数为2，所以x2为氘核，故B错误；
C．根据质量数和电荷数守恒得x3的电荷数为2，质量数为4，所以x3是α粒子，故C正确；
D．根据质量数和电荷数守恒得x4的电荷数为1，质量数为1，所以x4是质子，故D错误；
故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、AC
【解析】
C、钢板受到重力mg、风力F、墙的支持力N和滑动摩擦力f，由于风力恒定，则由平衡条件得知，墙对钢板的支持力恒定，钢板所受的滑动摩擦力恒定，故钢板匀加速下滑，则有v=at，故C正确；
A、根据动能定理得：，可知与h成正比，故A正确；
B、设钢板开始时机械能为，钢板克服滑动摩擦力做功等于机械能减小的量，则，则知E与t是非线性关系，图象应是曲线，故B错误；
D、重力的功率，则知P与h是非线性关系，图象应是曲线，故D错误；
故选AC．
【点睛】本题首先要正确分析钢板的运动情况，其次要根据物理规律得到动能、机械能、速度和重力功率的表达式，再选择图象．
8、BC
【解析】
A．实际物体辐射电磁波情况与温度、表面情况、材料都有关；黑体辐射电磁波的情况只与温度有关，是实际物体的理想化模型，故A错误；
B．电子的衍射图样证实了实物粒子的波动性，故B正确；
C．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型：原子中心有一个很小的核，内部集中所有正电荷及几乎全部质量，所以α粒子散射实验是估算原子核半径最简单的方法之一，故C正确；
D．根据核子平均质量曲线与比结合能曲线可知比结合能越大，原子核越稳定，核子平均质量越小，故D错误。
故选BC。
9、AD
【解析】
A．绳子上的弹力大小等于物体的重力mg，则绳子对滑轮的两弹力的合力方向在两弹力的角平分线上，根据平衡条件可得杆对滑轮的弹力方向也在角平分线上，OB两点间的距离等于AB两点间的距离，根据几何关系可得，杆OA恰好在两弹力的角平线方向上，故A正确；
B．若保持OB两点位置不变，增大杆长OA，使AB与竖直墙壁的夹角增大，仍保持OB两点间的距离等于AB两点间的距离，杆OA仍在两弹力的角平分线上，杆对滑轮的弹力仍沿杆方向，故B错误；
C．若保持A点的位置不变，将绳子的固定点B向上移动，绳子对滑轮的两力夹角变大，合力变小，滑轮处于平衡状态，则杆对滑轮的弹力变小，故C错误；
D．若保持AB与竖直墙壁的夹角不变，将轻杆的固定点O向下移动，两绳对滑轮的弹力大小方向都不变，则杆对滑轮的力仍在两绳弹力的角平分线上，所以杆对滑轮弹力的方向不变，故D正确。
故选AD。
10、AD
【解析】
A、B：由乙图知，磁感应强度均匀变化，根据法拉第电磁感应定律可知，回路中产生恒定电动势，电路中电流恒定，电阻R两端的电压恒定，则电容器的电压恒定，故电容器C的电荷量大小始终没变．根据楞次定律判断可知，通过R的电流一直向下，电容器上板电势较高，一直带正电．故A正确，B错误；
C：根据安培力公式F＝BIL，I、L不变，由于磁感应强度变化，MN所受安培力的大小变化，故C错误．
D：由右手定则判断得知，MN中感应电流方向一直向上，由左手定则判断可知，MN所受安培力的方向先向右后向左，故D正确．
故选AD．

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、
【解析】
(1)[1]如图所示

(2)[2]根据部分电路欧姆定律

因


联立解得

(3)[3][4]根据闭合电路欧姆定律有

变形得

由题意可知


解得
，
12、D
【解析】
(1)[1]A．根据实验原理可知，需要测量的是A点到光电门的距离，故A错误；
B．根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故B错误；
C．利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故C错误；
D．利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小球的直径，故D正确．
故选D．
(2)[2][3]利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故

根据机械能守恒的表达式有

即


四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1）0. 8m （2）6J（3）0.31
【解析】
（1）设物块P在C点时的速度v，AD距离为L，由圆周运动和平抛运动规律，得



解得


（2）设P、Q分离瞬间的速度大小分别为、，弹簧锁定时的弹性势能为，
由动量守恒定律和机械能守恒定律，得



联立解得

（3）设Q与水平面之间的动摩擦因数为，由动能定理，得

解得

14、（1）（2）见解析（3）见解析
【解析】
（1）电流定义式，在t时间内，流过横截面的电荷量，因此；
（2）小红和小明说的都有一定道理
a.小红说的对．由于，在t时间内通过某一横截面的电量Q=It，对于一段导线来说，每个横截面通过的电量均为Q，则从两端来看，相当于Q的电荷电势降低了U，则
．
b.小明说的对．恒定电场的场强，导体中全部电荷为，
电场力做的功；
又因为，则．
（3）由欧姆定律：、，、由电阻定律：；
则，则；
由电流密度的定义：；
故；
15、 (1)cd棒在导轨上做匀加速度直线运动；(2)；(3)
【解析】
(1)设绳中总拉力为，对导体棒分析，由平衡方程得：


解得：

由图乙可知：

则有：

棒上的电流为：

则棒运动的速度随时间变化的关系：

即棒在导轨上做匀加速度直线运动。
(2)棒上的电流为：

则在2 s内，平均电流为0.4 A，通过的电荷量为0.8 C，通过棒的电荷量为1.6C
由动量定理得：

解得：
(3)3 s内电阻上产生的的热量为，则棒产生的热量也为，棒上产生的热量为，则整个回路中产生的总热量为28. 8 J，即3 s内克服安培力做功为28. 8J
而重力做功为：

对导体棒，由动能定理得：
克安
由运动学公式可知导体棒的速度为24 m/s
解得：